35～110kV输电线路设计要点探讨

山东合锐恒基电力设计咨询有限公司 潘 威

1 引言

随着社会的发展，人们对电力供应的需求日益增加，电力系统也在快速演变。架空输电线路具有出色的性能，可以实现远距离的输送，覆盖范围广，尤其适用于我国城乡电网的建设。电力工程的设计是非常重要的，其能够保证项目的顺利完成。尽管近年来我国输电线路设计取得了显著进步，但仍有许多挑战需要克服，例如，路径选择不当、杆塔选型不合理、导线选型不当、防雷措施不足等。这些问题的出现，严重阻碍了输电线路的可持续发展，也拖累了电力工程的建设[1]。因此，必须采取有效措施对输电线路进行合理规划设计，以此有效降低输电线路建设成本和提升输电线路运行效率以及输电能力。

本文将结合具体实例， 35～110kV 输电线路的基本知识；35～110kV 输电线路路径选择及杆塔结构设计；35～110kV 输电线路导线截面积与电气强度计算；35～110kV 输电线路耐雷水平分析；35～110kV 输电线路接地电阻值的确定方法等5个方面进行论述。

2 35～110kV 输电线路设计技术要点现状分析

2.1 路径选择难度大

高压输电线路的安全可靠性取决于其正确的路径选择，因此，正确的路径规划和设计对于保证高压输电线路的安全可靠性至关重要。合理的路径规划不仅能够提高施工效率，还能够降低成本，改善运行条件，并且提供技术指导。随着时代的发展，输电线路走廊的设计变得越来越复杂，需要考虑的因素也越来越多。这些因素包括，内容丰富、涉及面广、政策性强、设计成本高、协调困难、出现问题的可能性等。

在线路工程中，必须面对许多挑战，包括建筑、交通、管理、环境、政策、法律、市场、经营等。在选择线路时，不仅要考虑这些挑战，还必须综合考量这些因素，以确保项目能够顺利完成[2]。这项任务不仅需要专业的技能，也需要丰富的经验。只有通过不断的学习和实践，才能更好地应对这一挑战。应该注意到，由于输电线路建设是一项非常庞大而复杂的系统工程，所以所涉及的方面很多，需要各个部门之间密切合作，共同努力解决其中存在的各种问题。

2.2 杆塔选型不经济

在高压输电线路建设过程中，杆塔工程造价占比较大，而杆塔的使用条件决定了杆塔的造价，因此保证杆塔规划的科学性，可以使输电线路工程的造价控制在相应的范围内，可见，杆塔的选择是输电线路设计中的重要内容。在建设高压输电线路时，由于水文气象条件复杂、地质条件复杂以及线路路径较长等特点，设计人员在前期设计阶段必须对所涉及的地形和周围环境进行全面调查和分析，并且要科学规划杆塔，以确保工程的顺利完成，避免使用大型铁塔，从而降低输电线路建设的成本[3]。但是当前我国部分地区在杆塔选型上存在一些问题，例如为了节省资金，减少铁塔数量，没有充分考虑到当地的自然条件和经济发展水平；或者因为缺乏相关专业知识，未能结合实际情况来合理地确定杆塔类型及高度，导致杆塔选型不合理，不仅增加了工程建设投资，还可能影响后期运行维护工作的开展。

2.3 导地线选型不合理

随着我国经济的不断发展，供电需求日益紧张，各地区建设的输电网络也面临着更多的挑战。部分地区的输电基础设施薄弱，电力设备出现了过载问题，严重影响了电力系统的正常运行。由于供电设施的电损过大，一些地区的电压出现了明显的偏低，这给当地居民和城市发展带来了极大的不利影响。目前，我国的输电线路设计仍处于起步阶段，缺乏对导地线的要求、传输特性、线路可靠性和传输容量的充分考虑。此外，由于施工单位为了节省成本，在采购和使用原材料时，经常会采取一些不合格的方式，这会严重危害输电线路的安全。因此需要加强对导地线选型的研究，提高其合理性与科学性，以确保输电线路能够满足现代社会的用电需求。同时，还需进一步完善相关法律法规，加大监管力度，严厉打击违法违规行为，保障输电线路工程质量。只有这样才能更好地推动我国电力事业的可持续健康发展[4]。

2.4 防雷保护措施不当

经过多年的研究发现，在电力系统中，50%～60%的故障都是由雷击导致的。特别是在山区和高海拔地区，由于地形和气候条件的限制，这些故障往往都是由雷击导致的。在强烈的雷雨天气中，室外电气设备的回路系统受到强烈的冲击，导致大范围的破坏，其中包括绝缘构件的破裂、线路的断裂、电缆的烧断以及设备的爆裂，从而带来无法估量的损失。因此，为了保证电力系统运行的安全性和可靠性，必须采取一系列有效的防雷保护措施。但是，当前许多电力企业仍然没有意识到这一问题的重要性，或者说其并未认识到雷电防护工作对于整个电力系统的重要意义。这种情况下，即使有再好的防雷装置也无济于事。

3 35～110kV 输电线路设计要点分析

3.1 35～110kV 输电线路路径选择

正确的送电线路路径的选取至关重要，不但能够极大地提升线路的经济效益，而且可以有效降低工程建设的投入，同时也能够提高施工的便捷性、质量和运行的安全。因此，在设计过程中，必须把路径的优化作为最终目标，以确保国家的发展利益得到最佳的实现。在考虑到各种因素的基础上，决定采取一种综合性的电力系统规划方案。这种方案将包括当地的城市发展、自然环境和文化遗产的保护、军事和通讯基础设施的安排、森林资源、矿产资源、水文和地质条件、交通和周边环境的整治。此外，还需要对该地区的地形地貌进行详细的勘测和研究，并结合相关资料进行全面评估，从而确定最合适的线路路径。

在具体实施过程中，首先会充分了解工程所在区域的情况，然后通过多种渠道收集有关信息，如卫星遥感技术、地图测绘等方法来获取最新数据，最后经过专业人员的分析和判断后得出最优路径。总之，合理科学的路径选择是保证电网建设顺利开展的前提保障，只有这样才能尽可能地发挥其作用，使得整个项目取得良好的效果。

通过仔细的调查与分析发现，为了确保安全，高压输电线路的设计必须不断改进。为了做到这一点，必须加强对施工周围环境的监督，及时发现问题，并采取有效的措施，以期获得更好的结果，同时有效地运用人力、物力资源，达到最大的经济效益。在开展勘探活动之前，必须对周围的电力网络情况进行详尽的考察，并结合多种因素，精心筛选出有效的资源，经过深入的研究和分析，最终提出一份完善的、符合实际的高压输电线路规划方案。为了实现最优的结果，应该尽可能选择低弯道、少拐角、短路线、地势平缓、方便交通、优越的地质环境、减少建筑物对土地的占用等措施。同时也需要协调好与公共交通、铁路、水利、城市规划和航空等部门的关系。

3.2 35～110kV 输电线路杆塔选型

在建造高层建筑时，会考虑使用不同种类的塔柱。例如，混凝土电杆、钢管杆和铁塔都是常见的选择。此外，还有一些特殊的塔柱，其能够承受更大的压力，因此也被称为高层建筑。杆塔的类型各异，但都能满足特定的应用需求。悬垂直线杆塔是一种常见的杆塔，能够抵抗垂直和水平的负载，而且在线性行驶时也能保持足够的稳定性，从而能够应对突发的断线事件或者其他紧急情况。耐张型杆塔具有极高的安全性，不仅可以抵御外界的冲击，还能够有效地阻挡外界的风险，使得杆塔不会倒塌，大大降低了事故的发生率。此外，杆塔还具有良好的稳定性，能够承受外界的转角和张力，使得其在不同的环境中都能保持稳定。当线路转角小于3°时，悬垂转角杆塔的使用可以有效地缓解角度对结构的不利影响。终端杆塔作为连接线路与入口的第一个重要支柱，不仅要确保线路的稳定性，还要承受一定的拉伸压力。一般来说，这类杆塔可以有效地改变角度，以便承载更多的负载。因此，在设计和施工过程中，必须根据实际情况精心挑选合适的杆塔，以确保输电线路的安全性。

为了确保杆塔的可靠性、可持续性、可操作性，设计师应当深入分析杆塔的荷载特性，并将其作为线路结构设计及杆塔规划的基础。同时，应当严格把关杆塔的投资，尽可能地降低其成本，以达到更好的安全性、可靠性及高效性。在制定输电线路方案时，设计者需要对当地的气候、地形、河流等因素进行深入研究，并结合实际情况进行精准分析，以便确保杆塔的安装。此外，还需要仔细考量杆塔之间的空间联系，以及杆塔顶部与地表的距离，以保证安装的准确性。为了提高输电线路的安全性和可靠性，应该充分利用先进的计算机技术，结合当地的地质环境，仔细筛选出符合要求的杆塔，并对其间的距离进行有效的管理。通过对这些杆塔的深入分析，已经找出一系列适用于输电线路建设的优秀方案。经过全面的研究，发现一些有效的方法可以应用于此项目，包括改变塔型、调整杆塔的间隔以及调整塔头的摆动角度。

3.3 35～110kV 输电线路导地线选型

在设计输电线路时，应该全面考虑多方面的因素，其中导地线的选择至关重要。不仅影响着系统的输出容量，还会直接影响到其机械强度和电气特性，因此，应该根据过去的设计和运行经验，以及当前的实际状况，进行综合评估，以确保最终的输电线路的安全可靠。经过详细的分析发现，采用具有良好的电气、机械特性和低廉的价格的导线，是实现节能目标的理想选择。这些导线不仅具有良好的节能效果，还能够满足复杂的运行要求，尤其是在高负荷的情况下，其节能效果更为显著。

此外，由于输电线路所经区域地形地貌较为复杂，气候条件也不尽相同，因此，对于不同地区的输电线路，需要采取相应的措施来保证其正常稳定运行。例如，在一些海拔较高的地方，为了避免出现覆冰等问题，可以采用耐低温的导线材料；而在一些风沙较大的地区，则需要采用防蚀性能好的导线材料等。

为了确保OPGW 光缆的安全性，在设计过程中必须严格遵守一系列规定，例如，单相接地故障电流必须达到最大值，短路故障切除时间必须控制在0.5s 以内，以确保光缆的短路热容量达到规定的标准。当OPGW 系统发生短路故障时，由于故障点与厂（站）之间的距离越来越远，短路电流会显著下降，特别是在接近厂、变电站的几档，电流会达到极限，这也是OPGW 系统可靠性的关键因素。

3.4 输电线路设计人才培养

为了保证35～110kV 输电线路的安全和可靠性，提高从业人员的能力和素质是非常重要的。这个任务涉及的领域非常广泛，技能标准非常严格，所以需要建立一个多方合作的机制，邀请许多专家来共同参与，以确保项目的顺利实施。为了满足未来的需求，必须加强对年轻一代的培养，鼓励其在实际操作中不断学习，不断积累经验，并且通过举办各类培训课程来提升员工的综合素质，使之具备足够的能力去完成所承担的职责。此外，还应该注重团队协作精神的培养，让所有人都能够充分发挥自己的作用，形成一个团结、高效的工作氛围。

4 结语

为了保证35～110kV 输电线路的安全和可靠性，提高设计和施工人员的能力和素质是非常重要的。这需要涉及许多不同的领域，需要满足高标准的技术要求。因此，需要建立一个多方合作的机制，邀请专家来参与，以确保所有的基础设施项目能够顺利实施，为我国的输电网络的发展提供技术支持。同时，还需要加强对于相关从业者进行培训，使其更加熟悉并掌握最新的技术标准和规范，从而在实际工作中作出更为准确、合理的判断和决策。只有这样才能有效地提升我国电力行业的整体水平，实现可持续健康发展。